Физическая и логическая топологии

Введение

Целью курсового проекта является проектирование локальной вычислительной станции СТО Век-авто. На основе полученных теоретических знаний проводится создание решений в рамках организации структурированной кабельной cистемы, организации ЛВС, технического обслуживания и информционной безопасности. Локальная вычислительная сеть должна осуществлять автоматизацию деятельности автоцентра.

Основными задачами курсового проекта являются:

- проектирование структурированной кабельной системы;

- выбор основных компонентов ЛВС;

- подбор аппаратных характеристик вычислительной техники в проецессе проектирования;

- подбор коммутационного оборудования.

Теоретическая часть

Топология ЛВС

Топология - это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (то есть компьютеров) друг с другом. Чаще всего встречаются три способа объединения компьютеров в локальную сеть: звезда, шина и кольцо.

Топология «звезда».

Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией "звезда", при этом конфигурация сети получается разветвленной. Топология «зведа» изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – топлогия «звезда»

Топология «шина».

В этой топологии все компьютеры сети подключаются к одному кабелю; этот кабель используется совместно всеми рабочими станциями по очереди. При таком типе соединения все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.

Достоинства: в топологии "общая шина" выход из строя отдельных компьютеров не приводит всю сеть к остановке.

Недостатки: несколько труднее найти неисправность в кабеле и при обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.

Рисунок 2 – топология «шина»

Топология «кольцо».

Данные передаются от одного компьютера к другому; при этом если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передает их дальше (по кольцу). Топология «кольцо» изображена на рисунке 3.

Достоинства: балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.

Недостатки: физические ограничения на общую протяженность сети.

Рисунок 3 – топология «кольцо»

Физическая и логическая топологии

Следует отметить, что термин топология может употребляться для обозначения двух понятий – физической топологии и логической топологии. Физическая топология – способ физического соединения компьютеров с помощью среды передачи, например, участками кабеля. Логическая топология определяет маршруты передачи данных в сети. Во многих случаях, физическая топология однозначно определяет логическую топологию. Однако существуют такие конфигурации, в которых логическая топология отличается от физической. Например, сеть с физической топологией «звезда» может иметь логическую топологию «шина» – все зависит от того, каким образом устроен сетевой концентратор.

Теория построения СКС

Структурированная кабельная система - это универсальная кабельная система здания, спроектированная и построенная на основе нескольких важных принципов:

а) Принцип структурированности;

Структурированная кабельная система - это четкая система, имеющая свои подсистемы. Так, в любой структурированной кабельной системе можно выделить такие основные структуры, как магистраль, образующую горизонтальную разводку, абонентские подключения и коммутационные узлы. В зависимости от характера помещения, коммутационных узлов может быть несколько - по одному на каждый этаж. Для связи коммутационных узлов между собой строят еще одну магистраль - вертикальную. Все коммутационные узлы этажей объединяет общий коммутационный узел здания. Несколько зданий также могут быть объединены общим коммутационным узлом.

В структуре структурированной кабельной системы выделяются чётко определённые функциональные подсистемы, для каждой из которых определены правила физических конструкций, топология и способы физического соединения линий.

Применение этого принципа:

- упрощает администрирование сети;

- облегчает обслуживание;

- позволяет без ограничений наращивать размер сети как количественно, так и структурно.

б) Принцип избыточности;

Структурированная кабельная система - это кабельная система, ориентированная на здание и его площади, а не на количество и расположение рабочих мест сотрудников в текущей конфигурации компании. Структурированная кабельная система рассчитывается по принципу «сколько рабочих мест можно разместить на конкретной площади, не нарушая санитарно-гигиенических норм», а не «сколько рабочих мест нам нужно сегодня». Построение структурированной кабельной системы - это долгосрочное вложение капитала в инфраструктуру здания. За те годы на которые рассчитывается структурированная кабельная система, структура и размер организации, ее эксплуатирующей, может измениться кардинально, а кабельная система продолжит исправно выполнять свои функции. Расчет «должно быть так», как правило, обеспечивает 10-15% избыточности количества рабочих мест, что выливается в 3-5% превышения стоимости по сравнению с расчетом «один к одному». Это незначительное увеличение, которое в будущем окупится отсутствием проблемы, где устроить новое рабочее место.

в) Принцип универсальности.

Этот принцип наиболее важен с практической точки зрения. Заключается он в применении унифицированных разъёмов для подключения к сети любого оконечного оборудования (компьютеры, телефоны, датчики и любые другие устройства, передающие сигналы по медной витой паре).

Структурированная кабельная система - это универсальная кабельная система, которую можно использовать для большого количества активного оборудования, построенного с соблюдением всех стандартов. Ярким проявлением принципа универсальности структурированной кабельной системы является применение на каждом рабочем месте универсальной розетки, имеющей как минимум два порта, один из которых обязательно медный RJ-45. При такой схеме каждое рабочее место, без какой либо переделки, а лишь перекоммутацией на узле, может быть оснащено компьютером и телефоном, либо двумя компьютерами, либо двумя телефонами. Учитывая избыточность, заложенную в структурированную кабельную систему, даже при необходимости подключить что-то еще либо при выходе из строя одного из портов, рядом всегда можно найти резервную розетку.

Техническое проектирование СКС

На этом этапе закладывается фундамент структурированной кабельной системы. Этот этап состоит из двух фаз: архитектурой и телекоммуникационной.

Архитектурная фаза проектирования СКС.

Основными задачами архитектурной фазы являются:

- определение общей оптимальной структуры СКС по полной совокупности технико-экономических характеристик в процессе создания и последующей эксплуатации;

- адаптация отдельных помещений и конструкций здания на уровне строительных решений под специфические требования кабельной проводки, коммутационного оборудования и технических помещений СКС.

Основными исходными данными для данного этапа проектирования являются архитектурные особенности здания и прилегающей территории, строительные и нормативные документы на проектирование служебных помещений и кабельных трасс, стандарты СКС, дополнительные требования и пожелания заказчика. Проводятся работу по согласованию проекта со смежными службами и архитектором заказчика, проектируются распределительные узлы и производится выбор методов прокладки кабельных магистралей объекта.

На этой фазе закладываются степень надежности, помехоустойчивости, возможность масштабирования кабельной системы.

Телекоммуникационная фаза проектирования СКС.

Телекоммуникационная фаза обычно начинается по окончании архитектурной.

На данной фазе проектирования разрабатывается конкретная структура СКС, составляется перечень необходимого оборудования, планы его размещения и т.д. Основными исходными данными, необходимыми для практической реализации телекоммуникационной фазы проектных работ, являются результаты исследования здания и прилегающей территории, их проектная документация, стандарты СКС, дополнительные требования и пожелания заказчика, как например, количество и размещение рабочих мест, проектирование магистральных подсистем и распределительных узлов, информационных розеток на рабочем месте, требования к пропускной способности и т.д.

По завершении этого этапа заказчику на согласование предоставляются следующие документы :

- пояснительная записка, с подробным описание структуры и назначения проектируемой СКС

- функциональная схема. Содержит в себе планы проводок и размещения оборудования, схемы и таблицы соединений и подключений, число рабочих мест, типы и число рабочих кабелей, схемы разводки и др.

- поэтажные планы, на которых показано расположение каждого элемента системы, трассы, переходы, короба и т.д.

- спецификации оборудования и выполняемых работ.

- протоколы тестирования всех подсистем.